电子信息科学与技术专业实验教学大纲.doc-计算机网络实验-扬州大学

电子信息科学与技术专业实验课程及实验项目ARM技术及其应用课程教学大纲虚拟仪器原理及应用教学大纲MATLAB语言及应用课程教学大纲VC程序设计基础教学大纲半定制器件原理与应用课程教学大纲操作系统基础课程教学大纲传感器原理与应用课程教学大纲单片机应用系统设计课程教学大纲单片微型计算机原理及应用课程教学大纲计算机网络基础课程教学大纲接口技术课程教学大纲电路仿真软件课程教学大纲电路理论基础教学大纲电子工程实践I实验教学大纲电子工程实践II实验教学大纲多媒体信息处理课程教学大纲非线性电子线路课程教学大纲印刷电路板设计与制作教学大纲软件技术基础课程教学大纲手机操作系统及其应用数字电路和逻辑设计课程教学大纲数字信号处理课程教学大纲物联网原理与技术课程教学大纲线性电子线路课程教学大纲信号与系统课程教学大纲自动控制原理课程教学大纲电子实习教学大纲半定制器件原理与应用课程设计教学大纲应用系统设计课程设计教学大纲接口技术课程设计教学大纲多媒体信息处理课程设计教学大纲印刷电路板设计与制作课程设计教学大纲模数电路课程设计教学大纲软件技术基础课程设计教学大纲ARM技术及其应用课程教学大纲（ARMTECHNOLOGYANDITSAPPLICATION）一、课程基本信息课程编号14074221课程类别专业选修课适用专业电子信息科学与技术学分3学分总学时56学时其中理论学时40,实验学时16先修课程操作系统基础后继课程物联网及其应用课程简介本课程是一门电子信息科学与技术专业选修课，主要讲授基于ARM技术的嵌入式应用系统的基本概念、基本原理、基本方法和典型应用。通过本课程的学习，使学生系统地掌握ARM嵌入式系统的基本概念、ARM微处理器体系结构、ARM应用系统设计方法、ARM硬件系统设计、ARM软件系统设计和典型ARM应用系统分析和设计，并具有一定的ARM应用系统分析和设计能力。学生运用所学知识和方法，可以从事基于ARM技术的嵌入式应用系统的分析和设计工作。树立学生ARM技术是嵌入式系统核心技术的思想，为学习基于ARM的SOC设计技术、从事更深入的ARM技术研究和ARM应用系统设计打下坚实的基础。主要教学方法与手段以“讲授法”为主，强调“研究性学习”、“探究式学习”、“问题解决学习”、“交流研讨学习”、“表现性学习”、“自主学习”，辅以实验教学、课后作业等。选用教材ROBERTLOVELINUXKERNELDEVELOPMENT3RDEDITIONM北京机械工业出版社，2011必读书目1ARMLIMITEDARMARCHITECTUREREFERENCEMANUALMARMLIMITED，20152宋宝华LINUX设备驱动开发详解（第三版）M北京机械工业出版社，2015选读书目1冯国进LINUX驱动程序开发实例M北京机械工业出版社，20102朱兆祺嵌入式LINUX开发实用教程M北京人民邮电出版社，20143冯新宇ARM11嵌入式LINUX系统实践与应用M北京机械工业出版社，20124袁志勇嵌入式系统原理与应用技术M北京北京航空航天大学出版社，2009二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1嵌入式LINUX交叉开发25嵌入式LINUX视觉系统22嵌入式LINUX系统移植26ANDROID交叉开发23嵌入式LINUX硬件驱动27WINCE交叉开发24嵌入式LINUX图形接口28UCOS交叉开发2实验一嵌入式LINUX交叉开发（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）交叉开发环境建立；（2）开发板LINUX功能演示；（3）交叉开发方法。实验目的和要求（1）掌握嵌入式LINUX交叉开发环境的建立方法（开发工具软件的安装和开发环境配置）；（2）掌握ARM开发板的LINUX基本功能演示方法；（3）掌握嵌入式LINUXC/C程序交叉编译、调试和运行方法。注意点交叉编译之前应使用SOURCE命令设置交叉编译器的路径。实验二嵌入式LINUX系统移植（2学时）实验性质综合性实验实验内容（1）UBOOT的配置和编译；（2）LINUX内核的配置和编译；（3）根文件系统的配置和编译。（4）UBOOT、内核、根文件系统和应用程序的烧写。实验目的和要求（1）掌握BOOTLOADER（UBOOT）、内核、根文件系统的配置和编译方法；（2）掌握BOOTLOADER（UBOOT）、内核、根文件系统和应用程序的烧写方法（NFS、TFTP、FTP、SD卡、U盘和串口方式）。注意点根据ARM开发板的实际硬件配置对LINUX内核进行适当的裁剪，以减小内核。实验三嵌入式LINUX硬件驱动（2学时）实验性质综合性实验实验内容（1）触摸屏；（2）硬件中断；（3）定时器；（4）DMA；（5）ADC；（6）数码管；（7）音频驱动。实验目的和要求（1）掌握嵌入式LINUX设备驱动程序的设计方法（包括平台设备驱动程序设计方法）；（2）掌握设备驱动程序的加载和卸载方法；（3）掌握触摸屏、硬件中断、定时器（看门狗、PWM定时器和RTC实时时钟）、DMA、A/D转换、数码管、音频等驱动程序设计方法。注意点（1）实时时钟（RTC）中注意区分UTC时间与北京时间，UTC时间比北京时间快8小时；（2）触摸屏、硬件中断和定时器为必做内容，其它实验内容选做。实验四嵌入式LINUX图形接口（2学时）实验性质综合性实验实验内容（1）QT/EMBEDDED程序设计；（2）FRAMEBUFFER程序设计；（3）LCD程序设计；（4）视频采集程序设计。实验目的和要求（1）掌握QT/EMBEDDED程序设计方法（界面设计、环境变量设置和交叉编译，QTCREATOR程序设计方法）；（2）掌握FRAMEBUFFER程序设计方法；（3）掌握LCD驱动程序设计方法；（4）掌握视频采集应用程序设计方法。注意点QT/EMBEDDED环境变量一定要严格按照实验指导书正确设置，否则会出现异常。重新启动后，又自动恢复到默认设置，所有的环境变量的设置将无效，这时需要重新设置。实验五嵌入式LINUX视觉系统（2学时）实验性质设计性实验实验内容设计嵌入式LINUX视觉系统。实验目的和要求（1）视频实时采集（单帧和连续采集）；（2）视频实时显示（边采集边显示）；（3）视频格式实时转换（转换为用于传输的JPEG格式）；（4）视频实时传输（通过网络接口和UDP协议将JPEG格式图像传送到PC）。注意点正确设置ARM开发板和PC的IP地址，使用网络号相同的本地IP地址。实验六ANDROID交叉开发（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）开发板ANDROID功能演示；（2）ANDROID集成交叉开发环境。实验目的和要求（1）掌握ARM开发板ANDROID基本功演示方法（启动、操作、下载应用程序、开发板自带程序、外设接口软件、第三方软件、硬件加速与外接模块）；（2）掌握ANDROID交叉开发方法（基于ECLIPSE和JAVA的应用程序设计、交叉编译与调试）。注意点在应用程序的开发向导中，必须选择合适的PLATFORMSDKS。实验七WINCE交叉开发（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）开发板WINCE功能演示；（2）WINCE集成交叉开发环境。实验目的和要求（1）掌握ARM开发板WINCE基本功演示方法（启动、操作、下载应用程序、开发板自带程序、外设接口软件、第三方软件、硬件加速与外接模块）；（2）掌握WINCE交叉开发方法（基于VISUALSTUDIO的应用程序设计、交叉编译与调试）。注意点在应用程序的开发向导中，必须选择与ARM开发板对应的PLATFORMSDKS。实验八UCOS交叉开发（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）ADS集成交叉开发环境；（2）UCOS应用程序设计。实验目的和要求（1）掌握ADS集成交叉开发环境的使用方法（配置、交叉编译与调试）；（2）掌握UCOS应用程序的基本结构和设计方法。注意点UCOS应用程序结构是相似的，区别在于用户任务函数，用户任务函数通常是一个等待消息的无限循环结构。通常可以使用实验系统提供的实例工程，修改其中的用户任务函数代码即可。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（70）平时成绩30（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。如开展研究性教学，课程考核方法可另行规定。执笔人李宏贵审定人孙妍2015年2月虚拟仪器原理及应用教学大纲（PRINCIPLEANDAPPLICATIONOFVIRTUALINSTRUMENTS）一、课程基本信息课程编号14074213课程类别专业选修课适用专业微电子、电子信息科学与技术学分3学分总学时56学时其中理论学时40,实验学时16先修课程自动控制基础，计算机网络后继课程接口技术，课程设计课程简介本课程的目的主要是让学生在本科学习期间掌握虚拟仪器技术组件的性能、属性、创建虚拟仪器的方法、理论基础和虚拟仪器的图形编程方法,掌握虚拟仪器系统软件开发工具，以及掌握虚拟仪器在测量仪器、过程控制、信号分析、网络远程控制等应用技能。教学中应坚持理论与实践并重，分析与实例相结合。主要教学方法与手段课堂多媒体课件结合黑板板书和实验实际操作。选用教材ROBERTHBISHOPLABVIEW实践教程北京电子工业出版社2014必读书目赵会兵主编虚拟仪器技术规范与系统集成北京北方交通大学出版社2003选读书目林静LABVIEW虚拟仪器程序设计从入门到精通北京人民邮电出版社2010二、实验内容及要求实验一创建/编辑/调试VI（2学时）实验性质验证性实验实验内容创建VI实现数据的计算、创建仪表和停车信号灯。实验目的和要求熟悉LABVIEW环境，会创建和编辑简单的VI。注意点LABVIEW前面板和框图的区别和特点。实验二创建子VI（2学时）实验性质验证性实验实验内容使用子VI创建一个VI，实现4个输入多路转换到单个输出。实验目的和要求学会创建子VI和明白子VI的重要性。注意点子VI的连接器的使用方法。实验三FOR循环、WHILE循环和CHART图形指示器的使用（2学时）实验性质验证性实验实验内容使用FOR循环产生100个随机数，使用WHILE循环每秒显示一个0到1之间的随机数，并使用图表显示结果。实验目的和要求能熟练运用FOR循环、WHILE循环和图表。注意点FOR循环和WHILE循环的区别，及WHILE循环的条件端子放在循环内和外的区别。实验四CASE和SEQUENCE结构的使用（2学时）实验性质验证性实验实验内容使用CASE结构创建3个陆续打开的圆形LED。实验目的和要求能灵活运用CASE结构和顺序结构。注意点注意CASE结构和SEQUENCE结构的区别，以及顺序结构的局部变量的用法。实验五数组、簇和GRAPH图形指示器使用（2学时）实验性质验证性实验实验内容运用数组和簇计算向量和标量、两个输入矩阵的乘积。实验目的和要求掌握数组、簇和图形的使用方法。注意点掌握数组和簇的不同使用方法。实验六字符串和文件I/O的使用（2学时）实验性质验证性实验实验内容创建VI读取已经生成的数据。实验目的和要求掌握字符串的使用方法和文件的操作。注意点注意不同类型文件的操作方法。实验七、USB通信的使用（2学时）实验性质验证性实验实验内容使用USB子程序模块与示波器通信，运用VISA模块控制示波器显示各种虚拟信号。实验目的与要求会使用USB进行通信和并能熟练使用VISA模块。注意要点USB通信的驱动安装与实现。实验八、RS232串口通信（2学时）实验性质验证性实验实验内容使用RS232串口总线与直流数字电压表进行通信，创建简单的仪器驱动程序。实验目的与要求会使用RS232进行串口通信。注意要点明白VISA函数的区别。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（70）平时成绩30（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。如开展研究性教学，课程考核方法可另行规定。执笔人张海燕审定人孙妍2015年2月MATLAB语言及应用课程教学大纲MATLABANDITSAPPLICATION一、课程基本信息课程编号14074102课程类别专业选修课适用专业微电子科学与工程，光电信息科学与工程，电子信息科学与技术，物理学学分2学分总学时40学时其中理论学时24，实验学时16先修课程高等数学，线性代数后继课程信号与系统，毕业设计等课程简介MATLAB是一种科学计算软件，主要适用于矩阵运算及控制和信息处理领域的分析设计，它具有使用方便，输入简便，运算高效、内容丰富、容易由用户自行扩展的优点。本课程主要介绍MATLAB语言的工作环境、基本语法和基本命令，向量、数组、矩阵和字符串的输入、输出与计算，MATLAB数值运算与符号运算，程序设计，二维、三维图形绘制，交互式仿真等。主要教学方法与手段课堂多媒体课件结合黑板板书。选用教材周开利,邓春晖MATLAB基础及其应用教程M北京北京大学出版社2007必读书目1周明华MATLAB实用教程M浙江浙江大学出版社20132于润伟MATLAB基础及应用M北京机械工业出版社2015选读书目1薛山编MATLAB基础教程M北京清华大学出版社20152张志涌,杨祖樱MATLAB教程M北京北京航空航天大学出版社20153尚涛MATLAB基础及应用教程M北京电子工业出版社2014二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1熟悉MATLAB工作环境25MATLAB程序设计32MATLAB语言基础26MATLAB数据可视化23MATLAB数值运算37SIMULINK仿真集成环境24MATLAB符号运算2实验一、熟悉MATLAB工作环境实验性质验证性实验实验内容1熟悉MATLAB平台的工作环境。2熟悉MATLAB的5个工作窗口。3MATLAB的优先搜索顺序。实验目的与要求初步熟悉MATLAB工作环境，熟悉命令窗口，学会使用帮助窗口查找帮助信息。注意点掌握MATLAB主界面各窗口的用途和操作方法。实验二、MATLAB语言基础实验性质验证性实验实验内容1向量的生成和运算。2矩阵的创建、引用和运算。3多维数组的创建及运算。4字符串的操作。实验目的与要求基本掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算区分数组运算和矩阵运算、常用的数学函数。了解字符串的操作。注意点矩阵和数组的基本运算法则和运算函数的区别实验三、MATLAB数值运算实验性质验证性实验实验内容1多项式运算。2多项式插值和拟合。3数值微积分。4常微分方程的数值解。实验目的与要求掌握MATLAB的数值运算及其运算中所用到的函数，数值微积分各种方法，常微分方程的数值解的方法。注意要点多项式插值和拟合的特点与区别以及数值积分函数的区别与特点实验四、MATLAB符号运算实验性质验证性实验实验内容1符号变量、表达式、方程及函数的表示。2符号微积分运算。3符号表达式的操作和转换。4符号方程、微分方程求解。实验目的与要求掌握符号变量和符号表达式的创建，掌握MATLAB的SYMBOL工具箱的一些基本应用。注意点MATLAB实现符号微积分运算，以及微分方程组的求解。实验五、MATLAB程序设计实验性质验证性实验实验内容1M文件的编辑。2程序流程控制结构。3子函数调用和参数传递。4局部变量和全局变量。实验目的与要求掌握MATLAB程序设计的主要方法，熟练编写MATLAB函数。注意点MATLAB程序设计常用命令实验六、MATLAB数据可视化实验性质验证性实验实验内容1二维图形绘制。2三维曲线和三维曲面绘制实验目的与要求掌握MATLAB二维、三维图形绘制，掌握图形属性的设置和图形修饰。注意点二维图形绘制中双纵轴图形的绘制，及三维曲线图与曲面图的区别实验七、SIMULINK仿真集成环境实验性质验证性实验实验内容1SIMULINK模型的创建和运行。2一阶系统仿真。实验目的与要求熟悉SIMULINK的模型窗口、熟练掌握SIMULINK模型的创建，熟练掌握常用模块的操作及其连接。注意点仿真模型的建立和参数的合理配置实验考核方式每次实验完成情况实验报告成绩；成绩评定实验报告成绩50平时成绩50，包括实验出勤和实验课表现等）。四、课程考核课程考核方式考试；成绩评定考试成绩70平时成绩30，其中上课出勤，课堂表现占1/3，实验成绩占2/3。执笔人朱骏审定人孙妍2015年2月VC程序设计基础教学大纲（FOUNDATIONOFVISUALCPROGRAMMING）一、课程基本信息课程编号14074203课程类别专业选修课适用专业电子信息科学与技术学分25学分总学时48学时其中理论学时32，实验学时16先修课程高等数学，C语言程序设计后继课程软件技术基础，多媒体技术，计算机网络，接口技术课程简介本课程在学生基本掌握C语言的基础上，学习面向对象编程和WINDOWS编程两方面的主要内容。通过本课程的学习，使学生掌握编写应用软件的基本方法和技术。主要教学方法与手段课堂多媒体课件结合黑板板书。选用教材1温秀梅、丁学钧主编VISUALC面向对象程序设计教程与实验，清华大学出版社，2005102VC程序设计实验指导书自编必读书目1谭浩强，刘炳文主编，C程序设计教程，中国科学技术大学出版社,1995选读书目1钱能主编，C程序设计教程，清华大学出版社,1999年2NELLDALECHIPWEEMSMARKHEADINGTON,PROGRAMMINGINC，高等教育出版社，2002二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1实验一、C对C语言的扩充25实验五、多态性和虚函数22实验二、类和对象26实验六、对话框和控件23实验三、友元27实验七、菜单和文档/视图结构24实验四、继承和派生28实验八、图形设备接口2实验一、C对C语言的扩充实验性质验证性实验实验内容编写程序测试名字空间的用法、引用类型的用法、CONST的用法等。实验二、类和对象实验性质设计性实验实验内容编写一个类，包含成员变量和成员函数。并通过对象实例化和使用。实验三、友元实验性质设计性实验实验内容编写类的友元函数（两种情况），并使用。实验四、继承和派生实验性质设计性实验实验内容编写基类和派生类，验证PUBLICPROTECTED、PRIVATE的用法。实验五、多态性和虚函数实验性质设计性实验实验内容编写含有虚函数的基类和派生类，调用虚函数，验证虚函数的用法。实验六、对话框和控件实验性质设计性实验实验内容基于MFC对话框，实现一个简单程序。实验七、菜单和文档/视图结构实验性质设计性实验实验内容基于MFC，分别实现一个单文档和一个多文档程序。实验八、图形设备接口实验性质设计性实验实验内容编写程序，使用字体、画笔和画刷的功能。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（70）平时成绩30（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2030。执笔人邓小颖审定人孙妍2015年2月半定制器件原理与应用课程教学大纲（APPLICATIONANDPRINCIPLESOFSEMICUSTOMDEVICES）一、课程基本信息课程编号14074262课程类别专业选修课适用专业电子信息科学与技术学分35总学时64其中理论学时48，实验学时16先修课程数字电路和逻辑设计，计算机课程后续课程电子工程实践，毕业设计课程简介本课程主要介绍数字系统的设计理念，设计方法。自顶向下的数字系统设计主要包含可编程逻辑器件、硬件描述语言和软件平台。主要教学方法与手段教师讲授和学生自学相结合，讲练结合，采用多媒体教学手段为主，重点难点辅以黑板板书。选用教材1潘松黄继业，EDA技术实用教程（第五版）科学出版社20132李莉、张磊等编著，ALTERAFPGA系统设计实用教程清华大学出版社2014必读书目1CHARLESHROTH,JR等著，数字系统设计与VHDL（第二版）电子工业出版社20082王振红编著，FPGA电子系统设计项目实践（VHDL）清华大学出版社2014选读书目1夏宇闻译，VERILOGHDL数字设计与综合北京航空航天大学出版社20132刘爱荣、王振刚等编著，EDA技术与CPLD/FPGA开发应用简明教程第二版清华大学出版社2013二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1用VHDL语言设计组合电路24下载及芯片测试32用VHDL语言设计时序电路25四位二进制计数器VHDL设计33层次化设计电路36复杂的彩灯显示控制电路3实验一、用VHDL语言设计组合电路实验性质验证、设计实验实验内容1用VHDL语言设计4选1数据选择器。2用文本输入法输入。3建立工程，编译，改错，直至编译通过。4仿真，验证所设计电路的正确性实验目的和要求掌握用VHDL语言设计组合逻辑电路的方法。熟悉QUARTUS的操作。注意点记录实验中出现的问题实验二、用VHDL语言设计时序逻辑电路实验性质验证、设计实验实验内容1用VHDL语言设计一个具有异步清零端的7进制加法计数器。2用文本输入法输入。3建立工程，编译，改错，直至编译通过。4仿真，认真观察波形图，验证所设计电路的正确性。实验目的和要求掌握用VHDL语言设计时序逻辑电路的方法。熟悉QUARTUS的操作。注意点记录实验中出现的问题实验三、层次化设计电路实验性质设计性实验实验内容1用TOPDOWN层次化设计的方法设计100进制加法计数器，计数范围0992CNT4E为带进位输出端同时具有同步使能端的十进制加法计数器，使能信号高电平有效。将两个十制计数器连接成1010100进制计数器（计数范围为099）。3用VHDL语言设计CNT4E，并用原理图输入法设计100进制计数器。实验目的和要求掌握用TOPDOWN层次化设计的方法，掌握层次化设计的操作方法。注意点记录实验中出现的问题，写在实验报告中实验四、下载及芯片测试实验实验性质设计性实验实验内容1、实验前设计好彩灯显示控制电路程序。彩灯的数目为8只。要求从到右依次点亮一只灯，然后不停的循环。2、认真阅读“KX2C5F板_必读PDF”文档。特别是“使用注意1使用注意6”。3、按照要求编写好彩灯显示控制电路程序。4、要求彩灯从左到右依次点亮一只灯，然后不停的循环。根据人眼的观察能力，彩灯点亮的频率应为几赫兹几十赫兹。而开发板上提供的时钟信号为20MHZ。在彩灯显示控制电路之前设计分频器，使彩灯显示控制电路的CLK为几赫兹几十赫兹。5、用万用表测量8个彩灯的电路板，确认彩灯电路板的好坏；明确各个引脚的含义；确认好引脚的工作电平。选定彩灯电路板和开发板之间的连接口。6、程序最终下载到芯片中。全面思考程序与彩灯电路板之间的电路结构。实验目的和要求掌握引脚锁定、硬件下载及芯片测试方法。学习开发板与外围电路的连接以及与PC机的连接。掌握程序与硬件之间的配合。注意点认真预习。实验中接线要耐心，细心。记录所出现的问题以及解决方案。实验五、四位二进制加法计数器VHDL设计实验性质综合性设计实验实验内容1、按照要求编写好带有异步复位端的四位二进制加法计数器程序和七段显示译码器程序。2、认真阅读“KX2C5F板_必读PDF”文档。3、将开发板上20MHZ的信号分频，分频到人眼能分辨的频率做为四位二进制加法计数器的时钟信号，复位信号用按键。注意开发板上的按键处在常态时输出值为1；按下开关时输出值为0。4、设计电路；下载；观察并记录实验现象。实验目的和要求进一步掌握引脚锁定、硬件下载及芯片测试方法。掌握开发板的使用。掌握程序与硬件之间的配合。注意点认真预习。实验中接线要耐心，细心。记录所出现的问题以及解决方案。实验六、复杂的彩灯显示控制电路实验性质综合性设计实验实验内容1、彩灯只数为8只。彩灯花案有8种，例如一种花案是从左到右点亮一只灯；另一种花案是头尾同时点亮两只灯，然后同时向中间移动，再回到头尾。当8种花案显示结束后，要求点亮灯的速度变化。即如果第一次点亮彩灯的8种方案的速度是8HZ，那么第二次点亮彩灯的8种方案的速度是4HZ，第三次点亮彩灯的8种方案的速度是2HZ，第四次点亮彩灯的8种方案的速度是1HZ。然后不停地循环。2、设计方法自顶向下。先想好整个设计任务，然后将设计任务划分成各个模块。3、注意要求彩灯电路的底层可用VHDL语言设计，也可用原理图法设计，但彩灯控制方案电路要求用VHDL语言设计。顶层用原理图文件实现。实验目的和要求进一步掌握用TOPDOWN层次化设计方法，掌握简易数字系统的设计方法。注意点认真预习。实验中接线要耐心，细心。记录所出现的问题以及解决方案。实验教材扬州大学物理科学与技术学院自编半定制器件原理与应用实验指导书课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（70）平时成绩30（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。如开展研究性教学，课程考核方法可另行规定。执笔人孙妍审定人张凯2015年2月操作系统基础课程教学大纲（FOUNDATIONOFOPERATINGSYSTEMS）一、课程基本信息课程编号14074209课程类别专业选修课适用专业电子信息科学与技术学分3学分总学时56学时其中理论学时40,实验学时16先修课程软件技术基础后继课程ARM技术及其应用，手机操作系统及其应用课程简介本课程是一门电子信息科学与技术专业选修课，主要讲授以进程和资源管理为核心的操作系统的基本概念、基本原理和基本算法。通过本课程的学习，使学生系统地掌握操作系统的基本概念、研究观点、资源管理、用户界面、LINUX和WINDOWS操作系统基本原理，并具有一定的使用和设计操作系统的能力。学生运用所学知识和方法，可以从事操作系统的使用和初步的设计工作。使学生认识到，操作系统是嵌入式系统软件设计的前提，为学习嵌入式应用系统设计打下坚实的软件基础。主要教学方法与手段以“讲授法”为主，强调“研究性学习”、“探究式学习”、“问题解决学习”、“交流研讨学习”、“表现性学习”、“自主学习”，辅以实验教学、课后作业等。选用教材WILLIAMSTALLINGSOPERATINGSYSTEMS7THEDITIONM北京电子工业出版社，2013必读书目1张尧学计算机操作系统教程（第四版）M北京清华大学出版社，20132张尧学计算机操作系统教程习题解答与实验指导（第四版）M北京清华大学出版社，2013选读书目1汤小丹计算机操作系统第四版M西安西安电子科技大学出版社，20142张丽芬操作系统原理教程M北京电子工业出版社，20093宗大华操作系统M北京人民邮电出版社，2009二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1LINUX基本操作25LINUX文件系统22LINUXC/C程序设计26LINUX设备驱动23LINUXSHELL程序设计27LINUX内核编译24LINUX进程管理28LINUX图形界面2实验一LINUX基本操作（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）LINUX启动与关机；（2）LINUX文件操作；（3）LINUX常用命令、重定向和管道命令；（4）LINUX用户与组群管理；（5）LINUX网络配置；（6）LINUX安全性设置。实验目的和要求（1）掌握LINUX启动、登录、注销与关机；（2）掌握LINUX文件操作常用命令；（3）掌握用户与组群管理、网络配置和安全设置。注意点（1）LINUX命令由命令关键字和参数组成，关键字与参数、参数与参数之间由空格分隔，它们位于一行，以回车换行结束；（2）注意区分字符数字0与字母O，数字1与字母L。实验二LINUXC/C程序设计（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）VI的使用；（2）GEDIT的使用；（3）GCC的使用；（4）GDB的使用；（5）MAKE的使用。实验目的和要求（1）掌握VI文本编辑器的使用方法；（2）掌握GCC、GDB和MAKE开发C/C程序的方法（GCC、GDB、MAKE命令格式与选项，MAKEFILE文件格式与使用）。注意点（1）退出VI命令“WQ”中“”不能省略；（2）在使用GDB调试程序之前，必须使用GCCG对源程序进行编译；（3）MAKEFILE文件名的第一个字母大写，MAKEFILE文件中命令前的制表符不能用空格代替。实验三LINUXSHELL程序设计（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）SHELL脚本建立与执行；（2）SHELL变量；（3）SHELL特殊字符；（4）SHELL控制结构；（5）SHELL函数；（6）系统脚本分析。实验目的和要求（1）掌握SHELL的基本语法（变量，特殊字符，控制结构与函数）；（2）掌握SHELL脚本的建立和执行方法（使用VI或GEDIT等方式创建脚本；执行脚本的方法输入定向到SHELL、以脚本名作为SHELL参数、将SHELL脚本改为有执行权限的文件）。注意点SHELL脚本文件可以没有扩展名，也可以加扩展名SH。实验四LINUX进程管理（2学时）实验性质综合性实验实验内容（1）进程管理命令；（2）进程控制；（3）进程通信。实验目的和要求（1）掌握LINUX进程管理命令的使用；（2）掌握LINUX进程创建、运行、撤销和等待等系统调用的使用；（3）掌握LINUX内存管理命令的使用；（4）掌握LINUX进程间通信的消息、信号量和共享存储区机制的基本原理与编程实现；（5）掌握LINUX管道通信的基本原理和编程实现；（6）掌握LINUX软中断通信的基本原理和编程实现。注意点（1）进程号以实际运行结果为准；（2）可以通过MAN命令查看有关进程控制和通信的API函数；（3）消息机制和共享存储区机制可以在具有亲缘关系或非亲缘关系的进程之间通信，管道通信只能在具有亲缘关系的进程之间通信。实验五LINUX文件系统（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）文件系统基本操作；（2）EXT4文件系统；（3）PROC文件系统。实验目的和要求（1）掌握文件系统挂载与卸载命令（查看LINUX根目录内容，访问WINDOWS分区，访问U盘，访问CDROM/DVDROM，使用DF命令查看磁盘容量和使用情况）；（2）掌握EXT4文件系统结构（查看EXT4文件系统主要数据结构，查看磁盘上的EXT4文件系统结构，查看文件和目录的EXT4结构）；（3）掌握PROC文件系统基本原理（查看PROC文件的数据格式及含义，查看内核版本，查看内核统计信息，查看/PROC/STAT文件的数据格式及含义，通过LINUX文件系统函数访问/PROC/STAT文件并计算系统态和用户态CPU占用率）。注意点（1）硬盘设备分区文件一般是SDA，USB设备分区文件一般是SDB；（2）U盘的设备文件名可能变化，以实际系统为准。可以通过观察插入U盘时/DEV目录内容的变化得到。实验六LINUX设备驱动（2学时）实验性质综合性实验实验内容（1）LINUX驱动程序设计；（2）播放音频文件；（3）扬声器编程；（4）放音程序设计；（5）录音程序设计；（6）串口通信程序设计。实验目的和要求（1）掌握设备文件和设备驱动基本原理；（2）掌握LINUX内核模块和设备驱动程序设计（最简单驱动程序，字符设备驱动程序）；（3）掌握扬声器、声卡原理与编程（让扬声器发出不同频率声音，放音与录音程序设计）；（4）掌握串口通信原理与编程。注意点（1）不同的声音文件具有不同的播放参数，这些参数可以使用FILE命令获得；（2）串口设备名称是/DEV/TTYS0，对应于硬件的COM1，其中应该大写字母S。实验七LINUX内核编译（2学时）实验性质验证性实验实验内容（1）TAR命令使用；（2）LINUX启动过程分析；（3）内核编译。实验目的和要求（1）掌握LINUX内核目录结构和编译选项；（2）掌握LINUX内核编译方法（安装内核源码RPM码包，查看内核源码目录结构，修改内核源码的MAKEFILE文件，配置内核，编译内核，安装内核）；（3）掌握LINUX软件安装方法；（4）掌握文件归档管理命令TAR的使用方法；（5）掌握LINUX启动过程。注意点配置内核时，需要浏览各个配置选项及其子选项，参照实验原理理解各个选项的含义。对于初学者而言，可以参照一个已有配置，保持配置选项不变。通过内核配置，可以对内核进行裁剪，用于嵌入式系统。实验八LINUX图形界面（2学时）实验性质设计性实验实验内容（1）使用信号与插槽、布局、派生、自定义插槽、绘图事件、定时事件等QT元素，使用C源程序和QTDESIGNER相结合的程序设计方法，设计一个具有个人特色的QT4图形界面；（2）QTCREATOR程序设计；（3）ANDROID应用程序设计。实验目的和要求（1）掌握QT类和信号与插槽机制；（2）掌握QT程序设计方法（基于C语言的方法，基于QTDESIGNER的方法，及二者的结合）；（3）掌握QT4编译方法（环境变量设置和编译）；（4）掌握QTCREATOR程序设计方法；（5）了解ANDROID应用程序设计方法。注意点（1）必须按照实验指导书正确设置QT的环境变量，否则编译不能正常进行；（2）编写C源代码，利于理解QT编程的本质，是主流的程序设计方法，应重点掌握。实验教材扬州大学物理科学与技术学院自编操作系统基础实验指导书课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（70）平时成绩30（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。如开展研究性教学，课程考核方法可另行规定。执笔人李宏贵审定人孙妍2015年2月传感器原理与应用课程教学大纲（PRINCIPLEANDAPPLICATIONOFSENSORS）一、课程基本信息课程编号14074217课程类别专业选修课适用专业电子信息科学与技术总分3学分总学时56学时其中理论学时40，实验学时16先修课程线性电子线路电路，数字电路与逻辑设计，大学物理实验。后续课程单片机原理及应用，计算机应用系统设计，毕业设计。课程简介传感器是信息采集的手段，是信息技术的基础与支柱，是各学科领域现代化、自动化的基础。本课程讨论传感器的基本原理、传感器的结构形式、传感器的调理电路和传感器的应用相关的知识。主要教学方法与手段本大纲所规定的内容通过课堂讲授、实验课、习题课、自学等教学形式来完成。为巩固和加深理解本课程的基本概念和分析方法，培养分析问题和解决问题的能力，安排适当数量的课外习题。选用教材郁有文，传感器原理及工程应用（第三版）、M西安西安电子科技大学出版社、2008年。必读书目1刘迎春，传感器原理、设计与应用（第5版）、M北京国防工业出版社、2015年。主要参考书目1程德福，传感器原理及应用（第二版）、M北京机械工业出版社、2007年。二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1金属箔式应变片性能25电容式传感器22相敏检波器、移相器26涡流式传感器23差动变压器的性能27热电传感器24压电加速度传感器28光电传感器2实验一、金属箔式应变片性能单臂电桥、半桥和全桥（学时2）实验性质验证性实验实验内容金属箔式应变片性能单臂电桥、半桥和全桥。实验目的与要求掌握使用金属箔式应变片组成单臂电桥、半桥和全桥的方法，了解不同电路形式时电路的输出特性，并进行比较。注意要点确保接线正确，电源电压为正负2V不能用错。三种电桥的数据要在同一仪器上一次性测出。实验二、相敏检波器、移相器（学时2）实验性质验证性实验实验内容相敏检波器、移相器。实验目的与要求掌握移相器和相敏检波器的基本原理，掌握正确的调整和读数方法。测量相敏检波器的输出特性曲线，并进行数据处理。注意要点注意相位对输出信号幅度和极性的影响。实验三、差动变压器的性能（学时2）实验性质验证性实验实验内容差动变压器的性能。实验目的与要求掌握器差动变压的工作原理，观察零点残余电压的大小和相位，掌握零点残余电压的补偿方法。测量铁芯位置与输出信号的关系曲线，并进行数据处理。注意要点适当变换示波器的灵敏度，细心调整使补偿达到最佳状态。实验四、压电加速度传感器（学时2）实验性质验证性实验实验内容压电加速度传感器。实验目的与要求掌握压电加速度传感器的工作原理，电荷放大器的性能。测量振动系统的特性曲线，并进行数据处理。注意要点共振频率附近激振信号振幅不要太大，防止损坏仪器。正确掌握共振点的调整方法。实验五、电容式传感器（学时2）实验性质验证性实验实验内容对电容式传感器进行静态标定。实验目的与要求了解差动平板电容式传感器的结构、工作原理。掌握定标的方法，画出标定曲线。注意要点注意引线的寄生电容影响，数据的对称性问题。两个放大倍率的调整恰当，保证不出现饱和。实验六、涡流式传感器（学时2）实验性质验证性实验实验内容涡流式传感器及其应用。实验目的与要求理解高频反射式涡流式传感器的基本原理，掌握用涡流式传感器测量位移的方法，测量转速的方法。注意要点确定“零点”的方法，测量转速时适当调整传感器到旋叶的距离。实验七、热电传感器（学时2）实验性质验证性实验实验内容分别用热电偶、AD590和热敏电阻测量温度。实验目的与要求掌握用热电偶、AD590和热敏电阻测量温度的基本方法。注意要点有加热源，提醒学生操作时防止受惊。三种传感器的数据要同时获得，否则时间很长。实验结束后，及时关闭加热器。实验八、光电传感器（学时2）实验性质验证性实验实验内容光敏二极管应用，光敏电阻基本参数测量。实验目的与要求掌握识别光敏电阻的方法，测量光敏电阻的暗电阻、亮电阻、暗电流和亮电流，计算光电流；掌握用光电传感器测量转速的方法。注意要点使用万用表电流档测量时防止烧表。实验教材扬州大学物理科学与技术学院传感器原理与应用实验指导书，2010年修定。课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程成绩的权重为2530。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（6070）平时成绩3040（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为2530。如开展研究性教学，课程考核方法可另行规定。执笔人于光辉审定人孙妍2015年2月单片机应用系统设计课程教学大纲（DESIGNOFSINGLECHIPMICROCOMPUTERAPPLICATIONSYSTEM）一、课程基本信息课程编号14074202课程类别专业核心课适用专业电子信息科学与技术学分4学分总学时72学时其中理论学时56，实验学时16，先修课程单片微型计算机原理及应用后续课程电子工程实践I，电子工程实践II，毕业设计课程简介本课程是电子信息科学与技术专业选修课，是一门综合性的专业课，需要从实际应用出发，在一系列先修课程的基础上，介绍微型计算机应用系统的设计思想、方法、步骤、开发工具和一系列相关的开发实用技术。力求理论与实际紧密结合，解决先修课程尚未讨论或无法涉及的一些综合因素和系统整体问题。主要教学方法与手段以课堂讲授和实验实践为主，要求学生多动手设计。选用教材1马忠梅等单片机的C语言应用程序设计（第五版）北京北京航空航天大学出版社，2013必读书目1窦振中基于单片机的嵌入式系统设计北京中国电力出版社，2007年2陈桂友单片微型计算机原理及接口技术M北京高等教育出版社2012年。3何宾STC单片机原理及应用从器件、汇编、C到操作系统的分析和设计（立体化教程）北京清华大学出版社2015选读书目1张齐等单片机应用系统设计技术基于C51的PROTEUS仿真（第3版）北京电子工业出版社2013年2欧伟明单片机原理与应用系统设计北京电子工业出版社2009年二、实验内容及要求实验名称与学时安排序号实验名称学时分配序号实验名称学时分配1实验一单片机IO口的应用25实验五、直流电机的驱动22实验二按键数码管实验26实验六、步进电机的实验23实验三、液晶模块的实验27实验七、串行口的实验24实验四、AT24C08的读写操作实验28实验八、8X8点阵屏的驱动2实验一、单片机IO口的应用（2学时）实验性质验证性实验实验内容对多个LED显示时行控制。实验目的和要求（1）了解IO口的应用；（2）掌握IO驱动LED的编程。注意点注意单片机作为输入口时必须先赋1。实验二、按键数码管实验（2学时）实验性质验证性实验实验内容按键数码管的控制。实验目的和要求（1）熟悉按键的原理，掌握独立式按键的编程方法。（2）熟悉数码管的原理，掌握数码管的静态显示和动态扫描方法。注意点了解数码管的驱动方式，并会确定编码。实验三、液晶模块的实验（2学时）实验性质验证性实验实验内容控制液晶显示。实验目的和要求（1）掌握字符型液晶显示器1602的基本用法。（2）学会用51单片机驱动1602。注意点电源地线不能接反。实验四、AT24C08的读写操作实验（2学时）实验性质验证性实验实验内容EEPROM的单个字节的读写及多字节读写。实验目的和要求（1）AT24C08是I2C接口的EEPROM存储器，学习并掌握IIC的协议。（2）掌握用软件来模拟I2C的时序。注意点注意读写时序及延时。实验五、直流电机的驱动（2学时）实验性质验证性实验实验内容使用单片机控制直流电机的转速和转动方向。实验目的和要求（1）掌握H桥驱动直流电机的原理。（2）掌握H桥驱动直流电机的C51程序。注意点PWM波控制的方法实验六、步进电机的实验（2学时）实验性质验证性实验实验内容布置的有关编程作业。实验目的和要求（1）掌握步进电机的基本原理。（2）学会用单片机来控制步进电机，并进行C51的编程。注意点正确确定步进字。实验七、串行口的实验（2学时）实验性质验证性实验实验内容利用串行口与计算机通讯。实验目的和要求（1）掌握单片机串口的4种工作方式。它们之间的区别，主要体现在通信的帧格式，和波特率的产生。（2）掌握单片机如何通过串口来收发数据。（3）波特率的计算。掌握步进电机的基本原理。注意点确定工作模式及波特率的计算。实验八、8X8点阵屏的驱动（2学时）实验性质验证性实验实验内容利用点阵屏显示字符。实验目的和要求（1）掌握点阵屏的基本原理。（2）学会编写点阵屏的驱动程序。注意点确定工作模式及波特率的计算。实验教材扬州大学物理科学与技术学院编写应用系统设计实验指导书。四、课程考核课程考核方式闭卷考试；成绩评定考试成绩（70）平时成绩30（包括上课出勤、平时作业、实验等）；课程实验成绩作为课程平时成绩的组成部分，占课程平时成绩的权重为20。如开展研究性教学，课程考核方法可另行规定。执笔人陈磊审定人孙妍2015年2月单片微型计算机原理及应用课程教学大纲PRINCIPLEANDAPPLICATIONOFSINGLECHIPMICROCOMPUTER一、课程基本信息课程编号14074101课程类别学科基础课适用专业电子信息科学与技术学分4学分总学时72学时其中理论学时56；实验学时16先修课程数字电路和逻辑设计，计算机基础后续课程单片机应用系统设计，接口技术课程简介本课程是为掌握嵌入式应用系统的设计、进一步深入学习32位控制器打下坚实的基础、培养满足实际应用领域对嵌入式应用系统设计的需要而设置的。本课程以介绍硬件知识为主，但在构成一个微型计算机应用系统时，还必须具有用汇编语言编写源程序的能力，软硬件结合是本课程的一个特点。主要教学方法与手段课堂多媒体课件结合黑板板书。选用教材陈桂友单片微型计算机原理及接